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陆地棉GhRTE基因家族的鉴定与耐盐性分析

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江苏农业科学 2024年第6期52卷 52-60页

作者：徐凯祥焦玚王帅帅陈全家郑凯新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830052

RTE(reversion-to-ethylene)是一种植物乙烯响应的负调节因子,参与植物生长发育并在非生物胁迫的逆境中起着重要作用。通过对陆地棉(Gossypium hirsutum)RTE家族成员的鉴定及其在盐胁迫下的表达模式进行解析,为进一步探索棉花RTE家族成... 详细信息

RTE(reversion-to-ethylene)是一种植物乙烯响应的负调节因子,参与植物生长发育并在非生物胁迫的逆境中起着重要作用。通过对陆地棉(Gossypium hirsutum)RTE家族成员的鉴定及其在盐胁迫下的表达模式进行解析,为进一步探索棉花RTE家族成员的功能提供一定的研究指导。通过棉花全基因组数据,鉴定棉花RTE家族成员,以陆地棉为主要研究对象,结合海岛棉(Gossypium barbadense)、亚洲棉(Gossypium arboreum)、雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)等植物的RTE基因家族成员进行物种内的进化分析。同时,利用转录组学方法,研究陆地棉RTE家族基因的表达量及其对盐胁迫的应答规律。结果表明,棉花RTE蛋白家族共鉴定出24个RTE基因,其中来自陆地棉和海岛棉的各有8个,有4个来自雷蒙德氏棉,4个来自亚洲棉。系统发育树分析将24个RTE基因分成3个亚族,GhRTE基因同一亚族成员间具有相似的基因结构和保守基序。GhRTE启动子区包含了许多与植物激素反应、生长发育和逆境应答密切相关的顺式调控因子。通过对转录组数据分析以及荧光定量分析,初步验证该家族GhRTE6基因可能在棉花生长发育以及盐胁迫响应中发挥作用,可为阐明GhRTE基因耐盐的分子机制提供理论依据。

关键词：陆地棉 RTE基因家族非生物胁迫表达特性分析耐盐性

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噻苯隆复配植物生长延缓剂对棉花生长发育和产量的影响

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河南农业科学 2024年第4期53卷 47-56页

作者：吴刚田阳青赵强李欣欣穆妮热·阿卜杜艾尼王文庆张家豪新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830000

为探究叶面喷施噻苯隆复配不同植物生长延缓剂对棉花生长发育和产量的调控效应,于2022年7—10月在新疆沙雅县海楼镇团结村进行大田试验,新陆中84号为供试棉花品种,以0.1%噻苯隆为主,分别复配缩节胺(W1)、调环酸钙(W2)、烯效唑(W3)、氟节... 详细信息

为探究叶面喷施噻苯隆复配不同植物生长延缓剂对棉花生长发育和产量的调控效应,于2022年7—10月在新疆沙雅县海楼镇团结村进行大田试验,新陆中84号为供试棉花品种,以0.1%噻苯隆为主,分别复配缩节胺(W1)、调环酸钙(W2)、烯效唑(W3)、氟节胺(W4),以清水为CK,采用随机区组试验设计,在棉花化学打顶前后各喷施一次,分析其对棉花农艺性状、干物质积累与分配、叶面积指数、SPAD值和产量的影响。结果表明,各处理中W3处理各项调查指标总体最优。具体表现如下:吐絮期,W3处理棉花株高、株宽、第3果枝长、第7果枝长、叶枝长较CK分别降低1.23%、3.14%、10.96%、11.72%、18.92%;施药后30 d,SPAD值和蕾铃的干物质积累量较CK分别增加2.05%和9.98%,生殖器官干物质占比较CK提升7.61%,叶面积指数较CK提高10.85%;单株铃数较CK增加11.28%,籽棉产量较CK增加11.23%。综上,在化学打顶前后各喷施一次0.1%噻苯隆450 mL/hm^(2)+5%烯效唑75 g/hm^(2)能够抑制棉花无限生长,提高棉花叶面积指数和叶片SPAD值,促进棉株生殖生长,提高单株铃数,从而显著提高棉花产量。

关键词：棉花噻苯隆植物生长延缓剂生长发育产量

2种杀虫剂及其与增效剂混用对牧草盲蝽室内生物活性和田间药效

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农药 2024年第9期 675-679+684页

作者：高海龙闫翔叶俊棵胡玉龙王燕茹塔勒哈尔·都曼路伟新疆农业大学农学院棉花教育部工程研究中心自治区农林有害生物监测与安全防控重点实验室中国农业科学院西部农业研究中心

[目的]为了研究噻虫嗪与氟吡呋喃酮及其分别与增效剂混用后对牧草盲蝽的生物活性。[方法]以噻虫嗪、氟吡呋喃酮作为供试药剂，青皮橘油、农用有机硅助剂为增效剂，采用叶管药膜法对牧草盲蝽进行室内生物活性测定，并用茎叶喷雾法进行田... 详细信息

[目的]为了研究噻虫嗪与氟吡呋喃酮及其分别与增效剂混用后对牧草盲蝽的生物活性。[方法]以噻虫嗪、氟吡呋喃酮作为供试药剂，青皮橘油、农用有机硅助剂为增效剂，采用叶管药膜法对牧草盲蝽进行室内生物活性测定，并用茎叶喷雾法进行田间药效试验。[结果]室内噻虫嗪、氟吡呋喃酮对牧草盲蝽LC50值（48 h）分别为25.712、24.113 mg/L，噻虫嗪、氟吡呋喃酮各减量30%后分别与青皮橘油、农用有机硅助剂混配，48 h增效比分别为1.021、2.799、1.046、2.228。田间噻虫嗪在105.00 g a.i./hm2剂量下，施药1 d后对牧草盲蝽的防治效果达到66.63%，具有很好的速效性；氟吡呋喃酮在76.50 g a.i./hm2剂量下，施药3、5、7 d后对牧草盲蝽的防效均在70.00%以上，持效期明显。氟吡呋喃酮推荐剂量减量30%+农用有机硅助剂对牧草盲蝽的防效优于其他处理组。[结论]噻虫嗪、氟吡呋喃酮可有效防治牧草盲蝽，其中氟吡呋喃酮+农用有机硅助剂混配使用后增效作用最佳，可为新疆棉区牧草盲蝽的绿色防控技术提供科学依据。

关键词：牧草盲蝽噻虫嗪氟吡呋喃酮增效剂减施增效

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植物基纳米纤维素在食品3D打印中的应用

中国食品学报 2024年第2期24卷 327-343页

作者：徐博马涛户昕娜卢舒瑜宋弋中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 国家果蔬加工工程技术研究中心北京100193 农业农村部果蔬加工重点实验室北京100193

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D... 详细信息

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D打印技术在食品行业的应用规模。植物基纳米纤维素来源广泛,具有优异的机械性能和流变特性,能够增强物料的可打印性,是3D打印的理想原料。明确植物基纳米纤维素的功能特点,制备的3D打印墨水特性以及在食品3D打印中应用现状,对充分利用新兴加工技术和新食品原料尤为重要。本文重点介绍植物基纳米纤维素结构特点及与3D打印相适应的功能特性,包括高机械强度,易表面改性,适于打印的流变特性以及较好的生物安全性。在分析凝胶和乳液两种形式的植物基纳米纤维素打印墨水特性和用途的基础上,总结其在食品添加剂、食品包装材料、食品新鲜度指示器、功能物质载体等相关食品领域的应用现状,并展望未来制备新兴功能食品和智能食品包装的前景,以期为相关技术发展提供参考。

关键词：纳米纤维素 3D打印食品加工应用进展

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pH响应材料及其在智能肥料中的应用

化工进展 2024年第8期43卷 4477-4489页

作者：王洋张苗苗吕阳侯翠红危常州马文奇张福锁申建波养分资源高效利用全国重点实验室绿色智能肥料创新农业农村部重点实验室植物-土壤相互作用教育部重点实验室中国农业大学资源与环境学院国家农业绿色发展研究院北京100193 国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心教育部先进功能材料制造工程研究中心郑州大学化工学院河南郑州450001 石河子大学农学院新疆石河子832003 河北农业大学资源与环境科学学院河北保定071001

肥料行业的发展正从传统化肥向新型肥料转变。肥料使用在保障粮食安全方面发挥了重大作用,但传统肥料利用率低、养分损失大、环境风险加剧,大多数肥料产品不能按照作物的营养需求规律实现养分精准供应。而智能肥料的研发与创新为解决该... 详细信息

肥料行业的发展正从传统化肥向新型肥料转变。肥料使用在保障粮食安全方面发挥了重大作用,但传统肥料利用率低、养分损失大、环境风险加剧,大多数肥料产品不能按照作物的营养需求规律实现养分精准供应。而智能肥料的研发与创新为解决该问题提供了有效途径,在时空上更精准匹配作物对养分的需求。本文系统综述了pH响应材料的类型、来源及响应机理,探讨pH响应材料的化学结构对pH响应行为的影响,提出pH响应材料促进根肥互馈的观点,剖析pH响应材料在智能肥料中的应用前景,进一步明确pH响应材料在绿色智能肥料创制领域的应用潜力、未来的研究方向及面临的挑战。文章以根肥互馈理念为核心,综合考虑pH响应材料与作物根际酸化效应,设计并利用pH响应材料把根分泌物与智能肥料有机连接,提出开发pH响应肥料的创新思路,指出根肥互馈是协同肥料养分释放和作物养分吸收的关键,提出基于根肥互馈原理匹配作物养分需求规律且具有环境友好性的绿色智能肥料将成为新型肥料的发展趋势。

关键词： pH响应材料聚合物化学过程凝胶 pH响应肥料根肥互馈

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大豆DRT100全基因组鉴定及GmDRT100-6响应干旱和盐胁迫的功能分析

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分子植物育种 2024年第9期22卷 2810-2821页

作者：刘丹顾巧美赵云燕危文亮徐兆师长江大学农学院湿地生态与农业利用教育部工程研究中心荆州434000 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

DNA损伤修复/耐受性100(DNA-damage repair/tolerance 100,DRT100)编码一种富含亮氨酸重复序列的蛋白质,广泛参与植物生长发育与非生物胁迫响应过程。为鉴定大豆(Glycine max L.)中DRT100基因家族成员、揭示其进化关系及其与大豆抗旱耐... 详细信息

DNA损伤修复/耐受性100(DNA-damage repair/tolerance 100,DRT100)编码一种富含亮氨酸重复序列的蛋白质,广泛参与植物生长发育与非生物胁迫响应过程。为鉴定大豆(Glycine max L.)中DRT100基因家族成员、揭示其进化关系及其与大豆抗旱耐盐相关功能,本研究在大豆全基因组水平上鉴定出8个DRT100基因,对其基因结构特征、系统进化、启动子顺式作用元件、基因表达模式等进行了分析。结果表明:8个GmDRT100基因位于5条大豆染色体上,具有相对保守的基因结构和保守基序,同时还具有多种与激素和非生物胁迫相关的顺式作用元件。RT-qPCR分析揭示8个GmDRT100家族成员在盐旱胁迫下均不同程度的上调表达,且GmDRT100-6在干旱和盐胁迫下均显著上调。进一步研究GmDRT100-6的功能,结果表明GmDRT100-6蛋白位于细胞膜中,大豆毛状根中GmDRT100-6基因的过表达提高了植株的耐旱性和耐盐性。这些研究结果表明GmDRT100-6在大豆抗旱、抗盐胁迫中发挥了重要作用。

关键词：大豆(Glycine max L.) DRT100基因家族全基因组分析盐旱胁迫

氟节胺与杀菌剂复配防治棉花枯萎病的增效药剂筛选

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中国农业科技导报 2024年第1期26卷 119-124页

作者：郑德有左东云王巧莲吕丽敏程海亮顾爱星宋国立新疆农业大学农学院棉花教育部工程研究中心乌鲁木齐830000 中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室河南安阳455000

为筛选有效防治棉花枯萎病的氟节胺与杀菌剂组合,并明确最佳药剂配比,以棉花枯萎病致病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)为研究对象,采用菌丝生长速率法测定杀菌剂的毒力,采用Wadley的增效比率法评价复配剂的增效作用,通过室内盆栽试... 详细信息

为筛选有效防治棉花枯萎病的氟节胺与杀菌剂组合,并明确最佳药剂配比,以棉花枯萎病致病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)为研究对象,采用菌丝生长速率法测定杀菌剂的毒力,采用Wadley的增效比率法评价复配剂的增效作用,通过室内盆栽试验验证其对棉花枯萎病的防治效果。结果显示,咯菌腈、嘧菌酯、枯草芽孢杆菌和氟节胺的有效抑制中浓度(EC_(50))分别为0.219、0.725、6.013、55.971 mg·L^(-1)。氟节胺与咯菌腈在复配比为10∶1时具有增效作用;氟节胺与枯草芽孢杆菌在复配比为10∶1、3∶1、1∶2和1∶3时均具有增效作用,其中复配比为1∶2时增幅最大;氟节胺与嘧菌酯复配无增效作用。室内盆栽试验结果表明,氟节胺与枯草芽孢杆菌按1∶2复配时棉花的病情指数最低,防治效果达77.11%,显著优于其他复配组合。综上所述,当棉花发生枯萎病时可使用氟节胺与枯草芽孢杆菌按1∶2复配进行防治。以上研究结果为防治棉花枯萎病提供了技术指导。

关键词：棉花枯萎病药剂筛选氟节胺杀菌剂增效系数

入侵杂草喜旱莲子草WRKY转录因子家族鉴定及其除草剂胁迫表达特征

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草业科学 2024年

作者：韩硕韩晓文胡义锋杨静美陈中义朱永兴尹军良长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心/农学院/园艺园林学院中南民族大学生命科学学院仲恺农业工程学院农业与生物学院

喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草，给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子，在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征，探... 详细信息

喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）是我国入侵范围广、入侵程度重的外来入侵杂草，给生态平衡造成严重危害。WRKY是一类植物特有转录因子，在响应除草剂胁迫中发挥重要功能。为系统鉴定并分析喜旱莲子草WRKY家族成员特征，探究其响应除草剂胁迫的诱导表达模式，本研究从该杂草中鉴定到66个WRKY基因，根据系统发育关系将其分为a、b、c 3个亚族，同一亚族成员具有相似的基因结构、保守基序以及蛋白质三级结构。蛋白质特征分析发现，所有ApWRKYs均为亲水性蛋白。表达模式分析发现ApWRKYs表现时空表达特异性。防效测试表明，5种除草剂均能抑制植物的鲜重和叶绿素含量，其中氯氟比氧乙酸对鲜重抑制率最高，乙羧氟草醚对叶绿素含量抑制率最高；定量分析8个ApWRKYs的除草剂响应模式，发现2个ApWRKYs受草甘膦诱导后表达水平先上升后下降，ApWRKY38.c在施药后7 d内表达量相对稳定；异丙隆和乙羧氟草醚处理0.5至3 d时，3个ApWRKYs表达量呈下降趋势；ApWRKY49.c和ApWRKY53.c分别在氯氟吡氧乙酸和噁草酮处理7 d和3 d时被显著诱导上调表达。这说明ApWRKYs参与喜旱莲子草对除草剂胁迫的响应过程，针对不同的除草剂表现不同的时空诱导表达特征。本研究为进一步探究ApWRKYs响应除草剂胁迫中的生物学功能奠定了基础。

关键词： WRKY转录因子进化除草剂胁迫应答叶绿素生物信息学低钾胁迫

14-羟基芸苔素甾醇生长调节剂对油菜生长和产量的影响

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中国农业科学 2024年第8期57卷 1444-1454页

作者：何永强张金盔徐劲松丁晓雨程勇许本波张学昆长江大学农学院/农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室(部省共建)/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学重点开放实验室

【目的】14-羟基芸苔素甾醇相比其他芸苔素甾醇类化合物，生物活性提高50%以上，探明14-羟基芸苔素甾醇对油菜种子和包衣药剂的影响，对建立高效新型油菜种子处理技术，促进油菜绿色高产高效生产具有十分重要的意义。【方法】以14-羟基... 详细信息

【目的】14-羟基芸苔素甾醇相比其他芸苔素甾醇类化合物，生物活性提高50%以上，探明14-羟基芸苔素甾醇对油菜种子和包衣药剂的影响，对建立高效新型油菜种子处理技术，促进油菜绿色高产高效生产具有十分重要的意义。【方法】以14-羟基芸苔素甾醇调节剂与包衣杀虫剂处理甘蓝型中熟冬油菜品种（阳光2009）和短生育期早熟品种（阳光131）种子，调查种子发芽、苗期生长量、产量和抗虫性等性状，分析不同环境、品种、植物生长调节剂之间的互作效应。【结果】14-羟基芸苔素甾醇调节剂处理种子后，在不同主产区，不同品种油菜受不同拌种处理的影响不一致，早熟油菜发芽受拌种处理影响不显著，而中熟油菜呈极显著差异。0.0075 mg·L-1的14-羟基芸苔素甾醇比芸苔素内酯具有更强的生物活性，0.015 mg·L-1的14-羟基芸苔素甾醇与芸苔素内酯差异不显著，0.0075和0.015 mg·L-1的芸苔素内酯分别平均增产5.19%和8.15%,0.0075和0.015 mg·L-1的14-羟基芸苔素甾醇分别平均增产11.98%和5.50%。14-羟基芸苔素甾醇调节剂与噻虫胺（种卫士）和噻虫嗪（苗得意）等包衣剂复配对油菜苗期生长均具有显著促进作用，独立使用种卫士和苗得意分别增产4.7%和4.6%,0.0075和0.015 mg·L-1的14-羟基芸苔素甾醇与种卫士复配分别增产6.8%和3.3%，与苗得意复配分别增产3.5%和8.2%。抗虫性试验表明，添加植物生长调节剂不会影响噻虫嗪类种衣剂的防虫效果。【结论】14-羟基芸苔素甾醇调节剂拌种对早期油菜生长具有积极促进作用，能显著提高油菜生长速度和产量。为适应不同产区、品种的互作效应，需要针对性地利用调节剂优化种子处理技术，推动我国油菜产量显著提升。

关键词：油菜种子处理植物生长调节剂 14-羟基芸苔素甾醇生长抗虫性产量